镇雄县周家沟煤矿开发利用方案修改3Word文档格式.docx
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冬季冰冻时间较长,每年11月至次年3月为冰冻期。
镇雄县周家沟交通位置图插图1-1
1.1.5地震
按《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》,该区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,第一组。
1.1.6工农业概况
矿区附近居民以汉族为主,主要从事山区农业生产。
种植玉米、马铃薯、小麦等农作物;
经济作物以烤烟为主。
区内煤炭资源蕴藏较为丰富,劳动力充裕;
工矿企业主要有煤矿、水泥厂及小型红砖厂等。
经济来源主要靠采煤,经济落后。
矿区水、电、路三通,条件环境相对较好。
1.1.7煤矿现状
镇雄县周家沟煤矿为一小型私营煤矿山,年设计生产能力9万吨,自建成投产后,经济效益较为显著。
该矿于2004年10月申请办理了采矿许可证,证号5300000410352,有效期为3年,自2004年10月至2007年10月。
为提高企业经济效益和促进地方经济发展,将资源优势转化为经济优势,并依据煤炭产业政策和上级有关精神要求以及周家沟煤矿的资金、技术条件,经煤矿向上级有关主管部门申请批准,拟将现有生产规模9万吨/年扩大到15万吨/年。
目前矿井(9万吨/年)的地面生产及生活设施已基本健全,地面设有独立的排矸场、储煤场及工业广场,行政、福利设备基本齐全。
1.2编制依据及设计原则
1.2.1编制设计的依据
1、云南省核工业地质调查队于2006年8月5日提交的《云南省镇雄县周家沟煤矿资源储量核实报告》;
2、镇雄县周家沟煤矿采矿许可证(副本,证号:
5300000410352);
3、周家沟煤矿矿井瓦斯等级鉴定书;
4、周家沟煤矿煤尘爆炸性鉴定报告;
5、镇雄县周家沟煤矿委托书;
6、国土资源部、省国土资源厅有关编制矿产资源开发利用方案的具体要求(大纲、细则等);
7、《煤矿安全规程》、设计规范及相关规定。
1.2.2编制设计的原则
1.遵循国家产业政策和有关《规程》、《规范》、《规定》和标准。
2.在保证安全要求和满足使用条件的前提下,简化系统、减少工程量,力求简单实用,降低初期投资、成本和便于管理。
3.充分利用现有井上生产和生活设备、设施,地面工程紧凑布置。
4.采用先进、适用的采掘工艺和装备,力争设计系统达到安全、高效、经济效益好的目的。
5.设计尽量做到提高矿井回采率、争取资源回收率的最大化。
2产品需求及市场预测
2.1产品性质及用途
根据煤质分析,该矿所采煤层为中灰、中~中高硫贫煤,且因煤的强度太低,仅能作民用或锅炉用煤。
无需进行洗选,但因可采煤层中局部含有夹矸1~3层,需对部分大块的夹矸进行手选。
2.2市场预测
2.2.1近年煤炭产品及需求量、预测新增量
2004年我省原煤产量达5316.6万吨,2005年我省原煤产量达6462.14万吨,2006年我省原煤产量达7382.7万吨。
镇雄县是重要工业县,现有的工矿企业主要有水泥厂及小型红砖厂等。
这些厂矿需要从附近地区等地调运大量的冶金及化工用煤。
随着镇雄县建设的发展,镇雄县工、农业建设及人民群众的生活水平不断提高,生活、民用煤不断增加。
而镇雄县的煤矿生产总能力不大,但煤炭产品供不应求。
随着国家煤炭产业的调整和煤矿深化整治工作的开展,这一缺口将更为严重。
2.2.2产品价格
根据该矿目前的销售情况,原煤售价为220元/吨。
随着国家煤炭产业的调整和煤矿深化整治工作的开展,预计煤价将稳步有升。
3矿区地质及矿产资源概况
3.1矿区总体概况
3.1.1以往地质工作
该区属镇雄煤田矿区北部井田西段,本区地质工作开展较早,解放前曾有地质工作者进行过镇雄县境内1:
20万地质图的测制工作。
解放后,有多个单位,多次在该区进行过不同程度的地质工作。
具体如下:
(1)1958年,云南省昭通地区地质队在该区开展过煤矿普查工作,初步建立了地层层序,确定了煤系时代。
(2)1974~1976年,云南省地质局第二区测队进行了1:
20万区域地质调查工作,提交了《镇雄幅区域地质调查报告》,查明了地层层序及含煤地层。
(3)1976年5~8月,云南省地质局第八地质队对该区进行了地质普查工作,填制了1:
1万地质草图,提交了普查报告。
对井段内地质构造特征、煤系地层分布范围、煤层煤质进行了了解,并试算了C5b、C6a可采煤层储量,初步评价了井段的经济价值。
(4)1987年云南省地质矿产局第一地质大队对云南省镇雄县煤矿区北部井田西段进行详细的地质勘探工作,并提交了《云南省镇雄县镇雄煤矿北部井田西段详细勘探地质报告》及相关的钻孔资料。
该报告经过云南省矿产储量委员会[云储决字(1978年)第7号(总181号)]评审,批准云南省镇雄县煤矿区北部井田(西段)A+B+C级资源储量为20575万t,其中A+B级资源量为9661万t,C级资源量为10914万t;
D级储量3388万t;
表外储量3099万t;
氧化带储量959万t。
审核批准的资源储量除表外储量已列入云南省矿产资源储量表。
通过上述不同时期、不同阶段的地质工作,特别是1987年云南省地矿局第一地质大队进行的详细勘探,对本次资源储量核实工作提供了较为详细的地质资料。
受采矿权人委托,云南核工业地质调查队承担了镇雄县周家沟煤矿的资源储量核实工作,项目组一行5人于2006年6月2日~6日赶赴矿山实地进行了野外地质工作。
对矿区进行了1:
5千比例尺的地质图修测,对地面工程以及地下开采井巷进行了实地连测和地质编录,实地测量了核实区的采空区范围,收集、整理了有关开采现状资料。
按要求于2006年8月完成了该资源储量核实报告的编制工作。
完成实物工作量详见插表3-1。
完成实物工作量一览表插表3-1
工作项目
单位
工作量
地质点测量
个
52
坑道观测
m
520
水文观测点
2
采空区测量
250
井巷测量
640
地面工程校测
20
560
本次工作,进一步查明了矿区地质特征及矿床开采技术条件;
对矿区煤层产状、厚度变化特征有了更为详细地了解;
初步查明了矿山开采情况及采空区分布范围。
对采矿权范围内的可开采原煤总量、保有原煤资源储量进行了核实。
核实结果表明,矿界范围内可开采原煤总量1469万吨;
已开采原煤151万吨;
保有原煤资源储量(111b+122b+2S22)1318万吨,其中111b类经济基础储量634万吨,122b类经济基础储量572万吨,2S22次边际经资源量112万吨。
3.1.2本矿区与总体的关系
周家沟煤矿位于镇雄县,矿区附近东南部有兴源煤矿,其开发程度较低,矿区整体正在进行总体规划设计(《镇雄南北部规划》(昆明煤炭设计研究院),待批)。
周家沟煤矿与周围矿井的位置关系详见图3—1。
3.2矿区地质特征
3.2.1区域地质
1.区域地层
矿区所处大地构造位置为扬子准地台滇东北拗褶带昭通镇雄拗褶区之东南边缘。
区域地层自震旦系至第四系均有分布,尤以下古生界、二叠系及中生界地层发育齐全,累计地层总厚在万米以上。
该区地处区域性镇雄复式向斜南翼,二叠系上统龙潭组(P2l)为区域性主要含煤地层,总厚度约160m,含可采及局部可采煤层4层。
其中C5b及C6a煤层为区内较稳定的主采煤层;
长兴组(P2c)为区域性次要含煤地层,总厚度约47m,含薄煤4层,除顶部C1煤层在局部地段可采外,其余均不可采。
区域矿产主要有铅锌矿、黄铁矿、菱铁矿、无烟煤等。
2.区域构造
区内构造以褶皱为主,次为与之相伴的压性断裂,主要构造线方向为北东向或近于东西向。
区内岩浆活动为发生于华力西期的基性火山喷发、喷溢所形成的峨嵋山玄武岩组之玄武岩及凝灰岩。
变质作用不明显。
3.2.2矿区地质特征
1、矿区地层
矿区位于镇雄煤矿区北部井田(西段)南部,分布的地层有下二叠统茅口组,上二叠统峨眉山玄武岩组、龙潭组及长兴组,三叠系下统卡以头组和飞仙关组,第四系。
出露地层有二叠系上统龙潭组(P2ι)、长兴组(P2c),三叠系下统卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)及第四系(Q)。
现将出露地层由老到新简述如下:
(1)上二叠统龙潭组(P2ι)
为一套湖-沼泽相为主的地层,由陆源细碎岩夹煤层组成。
含煤层数10-18层,其中C5b全区可采,C5a、C6a、C6c局部可采,皆分布于顶部。
该组地层厚133.35-162.81m,平均148.13m,一般145m左右。
根据岩性与含煤特征,可划分为三段。
①第一岩性段(P2ι1):
该段厚约60m左右,岩性由粘土质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩夹细砂岩组成,其下部夹薄煤2-3层。
岩层颜色由下向上逐渐变深,常见鲕粒,含较多结核状菱铁矿,细砂岩一般分选性差,滚圆度较好。
与下伏地层呈假整合接触关系。
②第二岩性段(P2ι2):
该段厚度约40m左右,岩性由灰色粘土质泥岩、泥质粉砂岩、钙质细砂岩呈不等厚互层夹粘土岩和2-3层薄煤组成。
顶部含泥砾和鲕状菱铁矿结核。
该段底部有一层钙质细砂岩,厚1-2m,具水平层理,层位较为稳定,可作为标志层(定为I1)。
③①第三岩性段(P2ι3):
该段厚度约50m左右,岩性由浅灰白色粘土质泥岩,泥质粉砂岩,煤层以及钙质细砂岩组成。
煤层有C5a、C5b、C6a、C6c、C7、C8,其中C5b为全区可采煤层。
C5a、C6a、C6c局部可采。
该段粘土岩、泥岩中普遍分布有鲕粒状菱铁矿,上部细砂岩中含晶状菱铁矿结核。
C5b煤层顶部含一层0.01-0.05m厚的紫褐色薄层状水云母泥岩,钱区稳定,特征明显,它是鉴别C5b煤层的良好标志层(I3)。
(2)上二叠统长兴组(P2c)
为一套海陆交替相沉积,韵律发育较完全。
岩性由深灰-灰黑色泥质灰岩、薄煤、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,钙质细砂岩交替组成。
其中含C1、C2、C3、C4煤层,Cl煤层位于顶部,局部可采,其余都为0.2-0.3m薄煤层。
中下部C4煤层顶板有厚10m左右含蜓科化石的泥质灰岩,可作为标志层。
C4煤层底板下部泥质粉砂岩中含大量结核状菱铁矿,可作为辅助标志。
该段底部(C5a煤层老顶)有一层1-3m泥质灰岩,含蜓科化石,全区稳定,定为标志层(I5),该层是钻孔施工时预见C5a煤层的良好标志。
该组中产较丰富的动植物化石,厚度相对稳定,厚36.05-51.80m,平均43.75m,一般45m左右。
(3)三叠系下统卡以头组(T1K)
该组为一套浅色的滨海相沉积构造。
依据岩性特征可分为两段:
下段粒度稍细,上段稍粗。
下段:
为灰绿色中厚层状粉砂质泥岩,下部夹灰岩薄层或透镜体。
厚40m左右。
底部为灰色中厚层状结晶灰岩,地表风化后呈褐色泥岩,厚1-2m,全区稳定,为标志层(I7),以此层底界划分T1K与P2c。
上段:
为灰绿色中厚层状泥质粉砂岩,夹钙质细砂岩和生物灰岩透镜体,厚20m左右。
P2c顶部与I7标志层接触处,钻孔和地表所见,有时为粉砂质泥岩,有时为薄层状细砂岩,有时直接为炭质泥岩或煤,证明T1K与P2c为假整合(或局部假整合)接触。
(3)、三叠系下统飞仙关组(T1f)
该组分布面积颇广,主要出露于井段中部,并形成高差较大的山峦和悬崖峭壁。
中上部为滨海相的紫红色沉积建造。
下部为滨海—浅海相沉积建造。
井段内出露厚度大于400m。
按岩性和化石特征划分为五段。
①第一段(T1f1)
该段厚39.91-63.27m,平均49.60m,一般50m左右。
按其岩性特征可分为两部分
下部:
为灰紫色中厚层状钙质细砂岩和灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,细砂岩。
顶部夹1-3层厚度0.30-0.50m的鲕状灰岩,产大量瓣鳃类化石。
上部:
为浅灰色中-厚层状鲕状灰岩,具缝合线构造,厚度18m左右,全区稳定,定为I8标志层。
中下部夹2-3层厚0.30-1.00m的灰绿色薄层状钙质细砂岩或粉砂岩。
夹层由西向东厚度加大,层数增多至5层。
产大量瓣鳃类化石,该层易于识别.是区内的良好标志层。
以该层顶界划分T1f1与T1f2。
该段底部有一组合岩性较为特征.以此来划分T1f1与T1K,其结构自下而上为:
ⅰ.灰绿色薄层状粉砂质泥岩,具球状风化或成球状、薄片状剥离,厚度0.90-1.93m(Tlk)。
ⅱ.灰绿色中厚层状钙质细砂岩,含灰岩透镜体,地表风化后溶蚀成空洞,厚度0.68-3.50m(T1f1)。
ⅲ.灰绿色薄层状粉砂质泥岩(或变为泥质粉砂岩),具球状风化或球状薄片剥离是其明显特征,厚度1.50-3.15m。
ⅳ.灰紫色中厚层状钙质细砂岩,厚度0.70-2.30m。
此一组合特征在区内较为稳定,地表和钻孔中均可见,是划分T1f1与T1K的较好组合标志。
②第二段(T1f2)
该段厚58.66-87.03m,平均71.55m,一般70m左右,按其岩性特征可划分成两部分。
杂色层,厚度40m左右,为黄绿、灰绿色薄-中厚层粉砂质泥岩,泥质粉砂岩夹紫红色粉砂岩、细砂岩.底部夹3-7层呈透镜状产出的灰白色薄至中厚层甚至块状的鲕状灰岩和泥灰岩薄层。
追层中发现钙质细砂岩沿走向可相变为鲕状灰岩。
此层以灰绿色(浅色)与紫红色相间产出和夹多层紫红色钙质细砂岩为特征。
厚度30m左右,为紫红色薄-中厚层状粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩呈不等厚互层。
顶部夹3-4层薄层状灰绿色粉砂质泥岩、细砂岩,并以此组成I9标志层,以浅色层之顶界来划分T1f3与T1f2。
I9标志层自下而上的组合特征是:
底板:
灰紫色薄至中厚层状粉砂质泥岩或泥质粉砂岩夹细砂岩条带或为薄层,该层中含大量的生物化石,以贵州克氏蛤、放射克氏蛤为主,该层厚度15-20m。
ⅰ.黄绿,灰绿色薄层状钙质细砂岩,厚度变化较大0.02-0.07m,一般厚度0.10-0.20m。
底部一般为0.0l-0.03m厚的生物灰岩层,由于含钙较高,易于淋蚀,风化后呈褐色。
ⅱ.黄绿色(风化呈桔黄色)薄层状粉砂质泥岩,个别点为泥质粉砂岩,厚度变化较大0.08-0.80m,一般0.10-0.20m。
该层颜色鲜艳,一般不含化石是其特征。
ⅲ.灰绿色(风化呈黄绿色)薄层状细砂岩,一股含钙,厚度变化较大0.03-0.67m,一般0.15m左右。
顶板:
灰紫色中厚层状含长石细砂岩,厚度1.50m左右。
I9标志层厚度及岩性有一定的变化,浅色层数增多,给地表追层
填图和钻孔深部对比都带来困难。
总归起来,I9标志标志层在区内有如下特征:
ⅰ.I9标志层是指T1f2顶部的一层浅色层。
它的上下分层均为灰绿色薄层状钙质细砂岩,中部为灰绿色风化呈桔黄色薄层状粉砂质泥岩。
ⅱ.I9标志层以上T1f3地层中距I9标志层7.00m左右常见一层厚0.10m左右的灰绿钙质细砂岩,产丰富的瓣鳃类化石。
ⅲ.I9标志层的顶板为灰紫色中厚层状含长石细砂岩,厚1.50-3.00m。
地表呈一小陡坎,风化后有麻灰色小斑点。
ⅳ.I9标志层以下5.00-7.00m常见2-3层厚0.05-0.10m的灰紫色薄层状长石细砂岩,产丰富的瓣鳃类化石,以产云南克氏蛤、放射克氏蛤、贵州克氏蛤为该层特征。
ⅴ.I9标志层以下15.00-20.00m常见两层灰绿色薄层状泥质粉砂岩,其中以产波皱克氏蛤为其特征。
③第三段(T1f3)
该段厚109.0l-129.32m,平均116.74m,一般110m。
依据其岩性特征大致可分为三部分:
下部:
为紫红色中厚层状粉砂质泥岩.泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩,厚度25m左右。
中部:
为灰紫色薄-中厚层状含硅质细砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩,具水平层理、斜层理和交错层理。
地貌上呈一陡坎或形成悬崖峭壁,厚度60m左右。
为紫红色薄-中厚层状粉砂质泥岩,泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩,偶夹有灰绿色粉砂岩条带,厚度25m左右。
该段在5线、6线道槽沟只有lOOm左右,即由西向东有所增厚。
④第四段(T1f4)
该段厚89.10-95.77m,平均92.05m,一般90m。
该段为灰紫色薄-中厚层状粉砂质泥岩,泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩,底部8m左右为灰绿色粉砂质泥岩夹灰紫色钙质细砂岩。
此浅色层定为I10标志层,一般由三个分层组成,其岩性特征自下而上为:
ⅰ.黄绿、灰绿色薄层状粉砂质泥岩或泥质粉砂岩为主夹薄层细砂岩、粉砂岩,中下部有时夹灰岩透镜体和黄铁矿结核,厚度5.10-7.7m,一般5.40m左右。
以此层底界划分T1f4与T1f3。
ⅱ.灰紫色薄层状钙质细砂岩夹粉砂质泥岩或泥质粉砂岩,厚度1.30-2.30m,一般1.50m左右。
ⅲ.黄绿、灰绿色薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹粉砂岩,细砂岩,厚度1.40-2.10m,一般1.50m左右。
中部出现灰紫色细砂岩1-2层,这时则浅色层厚度变薄。
I10标志层在全区稳定:
它具有较大的厚度、鲜艳的颜色(其上下均为紫色层),地表易于识别,是良好可靠的追层标志。
⑤第五段(T1f5)
为灰绿色、灰紫色薄-中厚层状粉砂质泥岩与钙质细砂岩呈不等厚互层,具微波状层理。
底部浅色层具明显的组合特征,定为I11标志层,其结构特征自下而上为:
灰紫色薄-中厚层状泥质粉砂岩夹灰绿色粉砂岩薄层及紫色泥岩条带。
ⅰ.灰绿色薄层状粉砂质泥岩,中部有时夹薄层细砂岩,风化后颜色鲜艳,在该层中偶见植物叶片和根部化石,厚度0.63-1.80m。
以此层底界划分T1f5与T1f4。
ⅱ.灰绿色中厚层状钙质细砂岩,厚度1.30-l.80m,层位稳定,地表往往形成一陡坎。
ⅲ.灰绿色薄层状粉砂质泥岩夹细砂岩薄层,厚度1.20-2.20m,一般1.50m,风化后颜色鲜艳。
灰紫色中厚层状钙质细砂岩,厚度7.00m。
为紫红、砖红色薄层状粉砂质泥岩、粉砂岩与细砂岩呈不等厚互层,厚度大于10m。
(4)、第四系(Q)
区内第四系分布面积较大,主要为滑坡-崩积层(Qcd)。
经钻探控制,滑坡崩积层最大深度为140.83m。
其特征是:
岩层层序不清,不同层位岩层混杂产出,岩层松动;
有的破碎成大小不等的岩块;
粘上岩、泥岩与棱角状岩块混集:
煤层被铲刮,有的受挤压成为煤包体:
产状急剧变化,时陡时缓,有的甚至直立;
厚薄变化不定;
钻探施工时出现严重的漏水、漏浆、掉块、垮塌等现象。
与下伏岩层是不正常接触。
越过此接触面时则恢复正常。
本区自燕山运动以来,长期遭受风化剥蚀作用,地貌相差悬殊,形成悬崖峭壁,相对高差较大,节理裂隙发育,地表泥水沿下渗透,成为润滑剂,当岩石风化剥蚀失去安息角时则产生滑坡崩积。
滑坡时产生大量的动能,岩石滑动铲刮煤层,造成无煤区。
滑坡崩积物有的杂乱无章、结构疏松、含水、增加了坑道施工的难度和危险性。
2、矿区构造
矿区位于镇雄-威县多字型构造体系之中,本区在漫长的地质历史时期中,历经多次构造变动,显得较为复杂。
但以构造形迹成生的同时性、应力活动的统一性,这些构造形迹的空间展布又是有规律的,具有成生联系,总体上看矿区构造属中等类型。
宽缓的向斜、狭窄的背斜和冲断裂带组成的矿区主要构造。
矿区内岩层倾角平缓,一般在10°
以内,对煤层有影响的褶皱2组,断层3条。
主要构造统计详见表3—2至3—3。
矿区主要褶皱统计表表3-2
编
号
褶皱分类
延伸长度(m)
幅度(m)
轴线走向
控制程度
S9
向斜
1600
15
315—15°
B9
背斜
320—340°
S5
1500
4
345—350°
ZK612、ZK705
B13
4200
28
20—60°
ZK704、ZK806
矿区主要断层统计表表3-3
断层
分类
性质
产状
断裂带
长度(m)
垂直
断距(m)
对可采煤层的
影响
F11
北北东向构造
张扭至压扭断层
南东∠70°
3100
煤层被错开
F3
北西向构造
张扭性正断层
北东∠68°
10
F40
北东向构造
南东∠79°
1400
煤层被错开,但范围小
区内构造会对煤层的开采产生一些影响,应做好相应的矿井地质工作及防护工作,以便煤矿能合理的安全生产。
3.2.3煤系地层
一、含煤地层
区内含煤地层为二叠系上统长兴组(P2c)及龙潭组(P2l)为一套连续的含煤沉积。
长兴组含薄煤4层,由上至下依次编号为C1、C2、C3和C4,除C1煤层局部可采外,其余均不可采。
煤层总厚度在0.95—1.46m之间,平均厚约1.26m,含煤性较差,含煤系数约为2%。
龙潭组含煤线及煤层10~18层,由上至下有编号的煤层为C5a、C5b、C5c、C6a、C6b、C6c、C7、C8、C9和C10共10层,在矿区内均为隐伏煤层。
其中,C5b煤层和C6a煤层为区内较为稳定的可采煤层;
C5a煤层和C6c煤层为局部可采煤层;
其余煤层均为不可采煤层。
龙潭组煤层累厚7.85—10.25m,含煤系数约为5-7%,含煤性较长兴组为好。
二、煤层特征
本矿区主要可采煤层为C1、C5a、C5b、C6a、C6c。
其中C1煤层产于长兴组顶部,其余均产于龙潭组顶部,各煤层叙述如下:
(1)C1煤层:
C1煤层为矿区最顶部的一层煤,属于局部可采的不稳定薄煤层,距C5a煤矿44—46m,本煤层地表露头大多被掩盖,但浅部煤层有取样钻及槽探控制,深部煤层在矿区内及靠矿界边缘计有5个见煤钻孔控制,煤层厚度0.55—0.98m,平均厚0.76m。
煤层结构简单,含夹矸1-2层,夹矸厚一般在0.10m,岩性为炭质泥岩夹高岭石泥岩和高岭石粘土岩,主要分布于煤层中部,并将煤层分为上、中、下三部分,中间者薄,上下者厚度近等。
C1煤层属于局部可采的不稳定薄煤层,原勘报告在矿区范围内计算的储量为(D+表外)级。
煤层的直接顶板主要是粉砂
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